組織工程骨低溫保存的實驗研究.pdf

1、目的了解不同低溫保存方法對組織工程骨支架生物特性、成骨細胞功能和修復骨缺損效果的影響，探討低溫保存組織工程骨的可能性與效果。方法與結果組織工程骨分別在4℃和-196℃環(huán)境下保存3個月和6個月，以未行保存的組織工程骨和單純生物衍生骨作為對照。實驗分為兩部分：①體外部分，②體內(nèi)部分。①體外部分即不同低溫保存方法對組織工程骨特性的影響：實驗分為7組，組織工程骨4℃保存3個月為A3組，保存6個月為A6組，組織工程骨-196℃保存3個月為B3組，

2、保存6個月為B6組，未行保存的組織工程骨為C組，單純生物衍生骨組為D組，新鮮人體骨為S組(僅作生物力學)。用倒置相差顯微鏡和掃描電鏡觀察細胞的黏附與生長，并行材料的生物力學、堿性磷酸酶活性(ALP)、細胞表面的整合素α2β1表達量、Ⅰ型膠原、鈣化能力和成骨細胞成活率等檢查。結果為：倒置相差顯微鏡和掃描電鏡觀察顯示所有組織工程骨各組均可見成骨細胞在材料表面黏附，細胞在材料孔隙內(nèi)生長、分化和增殖；材料的力學性能檢測顯示A3、A6、B3、B6

3、、D組各組間最大載荷比較，P＞0.05；A3、A6、B3、B6、D組分別與S組比較，P＜0.05；各組成骨細胞ALP活性依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中B3組與B6組比較，P＞0.05，A3組與A6組，P＜0.05，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組流式細胞計數(shù)測定細胞表面的整合素α2β1表達量依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，

4、其中A3組與A6組比較，P＜0.05，B3組與B6組，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組成骨細胞Ⅰ型膠原分泌量依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中A3組與A6組，B3組與B6組比較，P＞0.05，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01；各組成骨細胞生成骨結節(jié)的面積以及成

5、骨細胞成活率依次為C組＞B3組＞B6組＞A3組＞A6組，其中A3組與A6組，B3組與B6組，A3組與B3組，A6組與B6組之間比較，P＜0.01，A3組，A6組，B3組，B6組分別與C組比較，P＜0.01。②體內(nèi)部分即不同低溫保存方法對組織工程骨修復骨缺損的影響：112只成年日本大耳白兔，制作15mm長的雙側(cè)橈骨節(jié)段性骨缺損模型。以實驗動物左前肢為實驗側(cè)，右前肢為對照側(cè)，將實驗動物隨機分為4組：A3組，A6組，B3組，B6組，另外兩個對

6、照組：C組與D組。總共6組(同體外實驗)。術后2、4、6、12周取材，行大體觀察、組織學觀察、X線檢查、計算機圖象分析、Ⅰ型膠原免疫組化以及測定尺橈骨力學強度。結果為：術后2、4、6、12周，各組骨缺損區(qū)均有新骨生成，大體、組織學、X線、Ⅰ型膠原以及力學強度結果顯示A3、A6、B3、B6、C組間比較，P＞0.05，A3、A6、B3、B6、C組分別與D組比較，P＜0.05。并且各組均無明顯排斥反應。結論①4℃保存方法和-196℃保存方法對

7、生物衍生骨的生物力學性能無明顯的影響。②4℃保存方法和-196℃保存方法對種子細胞的存活率和細胞的生物活力有明顯的影響，但均能在一定程度上保存細胞的存活率和的細胞的生物活力。③骨缺損修復效果的綜合評價C組優(yōu)于B3組優(yōu)于B6組優(yōu)于A3組優(yōu)于A6組優(yōu)于D組，A3、A6、B3、B6、C組組間比較，P＞0.05，無統(tǒng)計學意義；A3、A6、B3、B6、C組分別與D組比較，P＜0.05，有統(tǒng)計學意義。④4℃保存方法和-196℃保存方法均能有效保存組